Uputstvo za izradu zadatka iz predmeta PROJEKTOVANJE ALATA ZA TPD POMOĆU RAČUNARA Predmetni asistent: Dejan Movrin Novi Sad, 2017.
DEO I: UVOD 1. TIPOVI ALATA ZA RAZDVAJANJE Tipovi alata za štancovanje (razdvajanje) na primeru jednopozicionog alata: Redni Tip alata Šematski prikaz Primena broj 1. Otvoreni - Za prosecanje i probijanje lakih i grubih delova iz debljeg materijala skidač na mašini - Prosto savijanje i izvlačenje u maloserijskoj proizvodnji 2. Otvoreni sa nepokretnim skidačem - Za prosecanje i probijanje manjih delova iz debelog materijala u maloserijskoj proizvodnji 3. Otvoreni sa elastičnim skidačem - Za prosecanje i probijanje ravnih delova iz tankog materijala - Ponekad za jednostavno izvlačenje 4. Sa vodećom pločom - Za prosecanje i probijanje malih delova prostog oblika u serijskoj proizvodnji 1
5. Sa vodećim stubovima klizno vođenje - Za prosecanje i probijanje, savijanje i izvlačenje tačnih delova (ili delova komplikovanog oblika) u serijskoj proizvodnji ili bilo kojih delova u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji 6. Sa vodećim stubovima kotrljajno vođenje - Za izradu veoma tačnih delova u masovnoj proizvodnji 2
3. OSNOVNI PRIMERI ALATA ZA RAZDVAJANJE Alat bez vođenja Alat sa vodećom pločom Alat sa vođicama 3
4. PRIKAZ STANDARDNIH ELEMENATA ALATA 4.1 Kućišta alata 4
4.2 Vođice 4.3 Elementi za pričvršćivanje alata za mašinu 5
II DEO: PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKOG PROCESA STRUKTURA PROJEKTOVANJA tehnološkog procesa (sadržaj): 1. Analiza tehnologičnosti konstrukcije radnog predmeta. 2. Definisanje oblika i dimenzija polaznog materijala. 3. Izrada plana krojenja sa određivanjem stepena iskorišćenja materijala (u više varijanti). 4. Usvajanje optimalne varijante tehnološkog procesa. 5. Određivanje deformacione sile za pojedine operacije u optimalnoj varijanti. 6. lzbor mašina za pojedine operacije. 7. Izrada SKICE ALATA za sve operacije u optimalnoj varijanti. UPUTSTVO ZA IZRADU PROJEKTA: 1. ANALIZA TEHNOLOGIČNOSTI KONSTRUKCIJE RADNOG PREDMETA Obuhvata proveru: a) tehnologičnosti oblika radnog predmeta b) razmaka pojedinih kontura na radnom predmetu c) radijusa na konturi radnog predmeta (spoljašnjoj i unutrašnjoj) a) PROVERA TEHNOLOGIČNOSTI OBLIKA vrši se u cilju ostvarenja: - što boljeg iskorišćenja materijala, - mogućnosti primene što jednostavnijih alata. b) PROVERA RAZMAKA KONTURA: Preporuke: strana 7 u uputstvu c) PROVERA RADIJUSA vrši se sa ciljem eliminisanja oštrih uglova na radnom predmetu čime se obezbeđuje: - veća trajnost alata, - veća tačnost izrade radnog predmeta (strana 8 u uputstvu). 6
7
PREPORUKE ZA RADIJUSE pri obradi RAZDVAJANJEM (štancovanjem): A) Pri izradi spoljašnje konture (prosecanje - Musafijin izraz): (za jednodelne matrice) B) Pri izradi unutrašnje konture (probijanje): (za jednodelne matrice) Za a) i b) po Romanovskom je: R > 0.5s C) Za VIŠEDELNE MATRICE (za velike delove): radi se bez radijusa. Radijuse konačno definisati tek posle usvajanja optimalne varijante operacija izrade (plana krojenja). Primer: I varijanta II varijanta Radni predmet (prosecanje) (odsecanje) (dva komada odjednom) 8
2. DEFINISANJE OBLIKA I DIMENZIJA POLAZNOG MATERIJALA a) Komadni materijal (za pojedinačnu proizvodnju) b) Traka iz TABLE (male i srednje serije) c) Traka u KOTURU (velike serije) Dimenzije table su (najčešće): BoxLo= 1000x2000mm 1250x2500mm Sečenje tabli lima na trake vrši se na makazama sa paralelnim ili nagnutim noževima. Traka se seče na dužinu Ll i širinu B koja se određuje u zavisnosti od plana krojenja datog radnog predmeta. Traka u koturu seče se iz bunta (npr.širine 600mm) na potrebnu širinu b na makazama sa kružnim noževima. 3. OPERACIJE IZRADE (PLAN KROJENJA) A) Stepen iskoriščenja materijala: Ak a) Tehnološki: t 100% (ne treba ga računati pri izradi zadatka) A t Ak - površina komada (korisna ili neto površina), At - tehnološka površina (minimalna (neophodna) površina iz koje se može izraditi 1 komad). t A n A k b) Ukupni 100% (računati) n=n1n2 AT - površina cele table, n ukupni broj komada u tabli (n=n1 * n2), n1 - broj komada u traci, n2 - broj traka u tabli, T 9
B) PLAN KROJENJA - PRIMER Radni predmet: I VARIJANTA: Širina trake: B = bk+ 2a II VARIJANTA -sa koračnim nožem. Širina trake: B = bk+ 2a + i III VARIJANTA Najbolje iskorišćenje materijala: B = bk - dva komada odjednom Broj komada u traci: n = 2n' Širina trake: B = bk 10
VIŠEREDNI RADSPORED KOMADA NA TRACI 1. Jednoredni poredak: 2. Dvoredni poredak 3. Troredni poredak 4. IZBOR OPTIMALNE VARIJANTE PLANA KROJENJA Uraditi na svom primeru. 11
Veličine rubova i mostova 12
5. ODREĐIVANJE DEFORMACIONE SILE (prema TP-I) 5.1 Odsecanje na makazama: a) Sa pravim paralelnim noževima: 2 F m A ; m[ MPa] [ N mm ] ; A Lr s b) Sa pravim nagnutim noževima: 2 s F 0.6 m 1 tg 5.2 Razdvajanje presovanjem F l s t r 5.3 Sila merodavna za IZBOR MAŠINA: F F 1,3 max 6. IZBOR MAŠINE ZA POJEDINE OPERACIJE m Kriterijumi: -veličina deformacione sile, -veličina radnog prostora (na osnovu procenjene veličine alata). 13
III DEO : KONSTRUISANJE ALATA SA PRORAČUNOM ELEMENATA KONSTRUKCIJE Sadržaj: 1. OSNOVNE PREPORUKE ZA KONSTRUISANJE ALATA 2. GABARITNE MERE REZNE PLOČE (merodavne za izbor kućišta) 3. VISINA I RAZMAK VODEĆIH LETAVA 4. DIMENZIONISANJE ŽIGA I MATRICE (tolerancije i zazori) 5. PROVERA ŽIGA NA PRITISAK IIZVIJANJE 6. ODREĐIVANJE KOORDINATA TEŽIŠTA DEFORMACIONIH SILA (xt i yr) 7. KONSTRUISANJE ALATA NA RAČUNARU (Solid Edge), prema zadatku. 1. OSNOVNE PREPORUKE ZA KONSTRUISANJE ALATA - Razmera - Način formiranja projekcija - Broj projekcija, preseka i pogleda - Sadržaj sklopnog crteža - Sadržaj radioničkog crteža 2. ODREĐIVANJE GABARITNIH MERA REZNE PLOČE (merodavnih za izbor kućišta) a) Debljina rezne ploče: 10 5 0.7 H s a b c mm M Konstanta c σm[n/mm 2 ] 800 400 250 120 c 1.3 1 0.8 0.6 b) Širina ruba ploče: e (10 12) 0.8H M c) Dimenzije ploče: AM=a+2e BM=b+2e d) Materijal rezne ploče: 1) Č 0641 (OW3); Č 4146 (OCR4) - manje opterećeni alati, 2) Č 3840; Č6440; Č 4840 - srednja i veća opterećenja alata, 3) Č 4150 (OCR 12); Č 6450 (OCR specijal) - velika opterećenja, 4) Tvrdi metal - za specifične uslove. 14
3. VISINA I RAZMAK VODEĆIH LETAVA h - visina graničnika s - debljina lima f-zračnost B - širina lima a) VISINA VODEĆIH LETAVA (HL): Debljina Visina H L [mm] lima graničnika Ručno Automatsko s[mm] h[mm] pomeranje pomeranje 0.3-2 3 6-8 4-6 2-3 4 8-10 6-8 3-4 4 10-12 6-8 4-5 5 12-15 8-10 5-6 6 15-25 10-15 Može se približno i izračunati prema izrazu: HL = 2s + 2[mm] b) ŠIRINA VOĐICE (razmak između letava): BL= B + 2f bez bočnih pritiskivača BL=B + f sa bočnim pritiskivačem ili sa bočnim (koračnim) nožem Zračnost (f): Širina trake Zračnost f [mm] B[mm] Čvrste vođice Elastične vođice 100 0.25-0.5 2.5 >100 0.5-0.75 4 15
4. DIMENZIONISANJE ŽIGA I MATRICE (tolerancije i zazori) a) PROBIJANJE (izrada unutrašnje konture) w 2 f - zračnost w- zazor (određuje se iz T-16 ili T-17 ili se izračunava) D - nazivna mera otvora (R. P.) +Δ - tolerancija otvora (ili se daje kao H10, H11...), pase iz T-18 određuje Δ Dmax = D + Δ - maksimalna mera otvora (merodavna za dimenzionisanje žiga) ds = Dmax - nazivni prečnik žiga dm=ds+w - nazivni prečnik matrice -ts - tolerancija žiga (h6, h7 ) -tm - tolerancija matrice (H7, H8..) Akoje Δ => H10, H11, H12. [IT(Δ)]biće: tm=h7,h8,h9 (IT)M=[ IT (Δ) 3] ts=h6,h7,h8 [(IT)M - l] 16
b) PROSECANJE (izrada spoljne konture) w 2 f zračnost w - zazor (određuje se iz T-16 ili T-17 ili se izračunava) D - nazivna mera radnog predmeta +Δ - tolerancije izrade radnog predmeta Dmin= D- Δ minimalna mera radnog predmeta (merodavna za dimenzionisanje matrice) dm = Dmin - nazivna mera matrice ds=dm-w - nazivna mera žiga (probojca) ts - tolerancija izrade žiga tm - tolerancija izrade matrice Akoje Δ => H10, H11, H12. [IT(Δ)]biće: tm=h7,h8,h9 (IT)M=[ IT (Δ) 3] ts=h6,h7,h8 [(IT)M - l] 17
5. PROVERA ŽIGA NA PRITISAK IIZVIJANJE a) PROVERA POVRŠINSKOG PRITISKA NAOSLONCU ŽIGA p F A 2 250 N mm 1 F L s r M M 0.8 M A 1 2 d1 4 Lr - dužina rezne linije, s - debljina lima. Akoje p>250[n/mm 2 j potrebna je kaljena međuploča. b) PROVERA PRITISKA NA ČELO ŽIGA (za kratak žig) za kaljeni čelik c) PROVERA NA IZVIJANJE (za tanke žigove - relativno duge) 18
Minimalni moment inercije preseka (Imin): 6. ODREĐIVANJE KOORDINATA TEŽIŠTA DEFORMACIONIH SILA (XT i yt) X Y T T n L x L x... L x i i i1 1 1 2 2 n n n L1 L2... Ln Li i1 n L x L y L y L y... L y i i i1 1 1 2 2 n n n L1 L2... Ln Li i1 Težišta pojedinih linija Linja (duž) Kružni luk Polovina kružnice 19
Primer određivanja tažišta 7. CRTANJE ALATA NA RAČUNARU (Solid Edge) prema zadatku, sa proračunom odgovarajućih elemenata. Najpre konstruisati radne elemente alata (žigove i matricu), a potom preći na ostale elemente. 20
MATERIJALI ZA ALATE ZA RAZDVAJANJE 21